அறிவியல் அடிப்படைகள்: நிறையும் எடையும் ஒன்றா?

பவித்ரா பாலகணேஷ்

நம் அன்றாடப் பேச்சு வழக்கிலும் உரையாடல்களிலும் mass எனப்படும் நிறையையும் weight எனப்படும் எடையையும் ஒன்றென நினைத்துத் தவறாகப் பயன்படுத்தி வருகிறோம். நிறைக்கும் எடைக்கும் அடிப்படையில் என்ன வேறுபாடு? நிறை என்பது ஒரு பொருளில் உள்ள பருப்பொருளின் (matter) அளவைக் குறிக்கும். அதே வேளை, எடை என்பது நிறையின் மீது புவியீர்ப்பு விசை செயல்படும் அளவைப் பொறுத்தது.

எனவே, எடையின் அளவு புவியீர்ப்பு விசையைப் பொறுத்து மாறுபடும். ஆனால், ஒரு பொருளின் நிறை எங்கேயும் எப்போதும் மாறாது. ஈர்ப்புவிசை கூடும்போதும் குறையும்போதும் அதற்கேற்றாற்போல் எடை கூடும் அல்லது குறையும். சுருக்கமாக: எடை = நிறை × ஈர்ப்புவிசை

நிறையும் எடையும்

இந்தப் பூமியில் ஒரே இடத்தில் இருந்துகொண்டு எடையையும் நிறையையும் ஒப்பிட்டால் நிறை, எடையின் மதிப்புகள் ஒன்றுதான். ஆனால், ஈர்ப்புவிசையின் அளவு மாறுபடும் வேறு இடங்களில் இந்தச் சோதனையைச் செய்துபார்த்தால் நிறையும் எடையும் ஒன்றல்ல என்பது தெரியவரும்.

எடுத்துக்காட்டுக்கு, நம் உடலின் நிறை பூமியில் இருப்பதைப் போலவே நிலவிலும் மாறாமல் இருக்கும். ஆனால், நிலவில் நம் உடலுடைய எடையின் அளவு பூமியில் உள்ளதுபோலவே இருக்காது; அதற்குக் காரணம் ஈர்ப்புவிசை. ஆக, பூமியில் ஒரு கிலோ எடை என்பது நிலவில் ஒரு கிலோவாக இருக்காது. ஏனென்றால், நிலவின் ஈர்ப்புவிசை பூமியிலிருந்து மாறுபட்டது.

நிறையின் மதிப்பு ஒருபோதும் பூஜ்ஜியமாக இருக்காது. ஆனால், ஒரு பொருளின் மீது எவ்வித ஈர்ப்புவிசையும் செயல்படாமல் போனால், அதாவது அந்த இடத்தில் ஈர்ப்புவிசை இல்லாமல் போனால் எடையின் அளவு பூஜ்ஜியம் ஆகிவிடும். அந்தப் பொருளுக்கு எடை இருக்காது; எடையின் தாக்கம் அதில் இருக்காது. விண்வெளியில் பொருட்கள் மிதப்பதைப் போன்று, அந்தப் பொருள் தரையைத் தொடாமல் மிதக்கும்.

நிறை, எண்மதிப்பு மட்டுமே கொண்ட scalar அளவு; எடையோ, எண்மதிப்பும் திசையும் (scalar & vector) கொண்டது. இயற்பியல் கூற்றுப்படி எடை என்பது vector அளவு. பூமியை நோக்கிய ஒன்றாக எடை அமையும்.

மற்ற கோள்களில்...

பூமியைவிட மற்ற கோள்கள் வெவ்வேறான ஈர்ப்புவிசையைக் கொண்டுள்ளன. எடுத்துக்காட்டுக்குச் சூரியனில் நம் உடல் எடை பூமியில் உள்ளதைவிட 27.90 மடங்கு அதிகமாக இருக்கும். நிலவில் நம்முடைய எடை, மிகக் குறைந்த அளவாக 0.165-ஆல் உடல் எடையைப் பெருக்கி வரும் அளவுக்கே இருக்கும். மேலும், பூமியிலிருந்து சிறிது வேறுபட்டு சனிக் கோளில் நமது உடல் எடை 1.139 மடங்காக அதிகரிக்கும்.